PET/CT 영상에서 EQ PET을 적용한 SUV(Standardized Uptake Value)의 평가 : 장비와 영상재구성 방법의 차이에 따른 phantom의 방사능 농도 비교 :Evaluation of Standardized Uptake Value applying EQ PET across different PET/CT scanners and reconstruction systems on phantom experiment

윤석환

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자료유형: 학위논문

저자정보: 윤석환 (고려대학교, 고려대학교 의용과학대학원)

지도교수: 양형진

발행연도: 2017

저작권: 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2018

PET/CT 장비와 영상 재구성 차이에 따른 EQ PET을 이용한 표준섭취계수의 평가

윤석환 , 김병진 , 문일상 외 1명 핵의학기술 2018.01 학술저널

18F-FDG PET/CT 융합영상에서 영상 재구성 차이에 의한 MTV (Metabolic tumor volume) 평가

윤석환 한국융합학회논문지 2018.01 학술저널

2017

PET/CT 영상에서 EQ PET을 적용한 SUV(Standardized Uptake Value)의 평가 : 장비와 영상재구성 방법의 차이에 따른 phantom의 방사능 농도 비교

윤석환 의학물리학과 2017.01 학위논문

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목적: 양전자 방출 단층촬영(PET: Positron Emission Tomography)에서 정량적 평가에 통상적으로 쓰이는 표준섭취계수(SUV: Standardized Uptake Value)는 종양의 병소와 병기의 진단 그리고 치료 성적 평가에 있어서 사용되고 있는 유용한 지표이다. 하지만 SUV는 환자의 체격, 검사까지의 시간, 부분용적 효과, 관심영역의 설정, 검사장비, 영상재구성 차이 등에 따라 변화 되므로 다양한 인자의 영향을 고려하여야만 한다.
그 중에서도 PET/CT 장비와 영상의 재구성 방법의 차이에 의한 SUV의 차이를 줄여줄 수 있는 EQ PET이라는 프로그램이 개발되었다.
그러므로 본 연구에서는 phantom 실험을 통하여 EQ PET을 적용함으로써, SUV의 변화를 비교평가 하여 EQ PET의 유용성에 대해서 검증해보고자 하였다.
대상 및 방법: 3대의 PET/CT 장비에서 18F-FDG를 주입 한 NEMA IQ phantom 영상을 획득 한 후 OSEM3D+PSF, OSEM3D+TOF, OSEM3D+PSF+TOF 와 같은 알고리즘을 이용하여 영상을 재구성 하였다. 각각 재구성된 영상에서 관심영역의 방사능 농도를 측정한 후, EANM(European Association of Nuclear Medicine) guideline에서 권고하는 NEMA IQ phantom의 방사능 농도의 회복계수 값을 비교하여 서로 다른 PET system 간에 SUV 편차를 줄일 수 있는 EQ filter값을 산출 하였다.
다음으로 18F-FDG를 주입 한 ACR phantom을 이용하여 NEMA IQ phantom과 동일하게 실험 한 후 NEMA IQ phantom 실험에서 산출한 EQ filter값을 ACR phantom에 적용하여, EQ PET를 적용 전 후 관심영역의 방사능 농도의 회복계수 값을 비교해 보았다.
결과: 영상의 재구성 알고리즘을 달리 한 3대의 PET/CT 장비에서 획득한 ACR phantom의 영상에서 4개의 cylinder의 방사능농도의 회복계수 값의 변동계수(Coefficient of variation)를 EQ PET을 적용 전 후 회복계수 값을 평균하여 비교한 결과 OSEM3D+PSF, OSEM3D+TOF, OSEM3D+PSF+TOF 영상의 재구성에서 EQ PET을 적용 전 각각 6.94%, 5.95%, 8.90%, EQ PET을 적용 후 각각 4.25%, 1.30%, 2.13%로 평균 변동 계수 값이 감소하였다.
결론: PET/CT 영상에서 서로 다른 PET/CT 장비와 영상의 재구성 방법의 차이에 의해 발생하는 SUV의 차이를 EQ PET이라는 EQ filter를 적용함으로써 SUV의 차이가 감소되므로 종양의 병소와 병기의 진단, 그리고 치료 성적평가의 정량적 평가 신뢰도가 향상 될 것으로 기대된다.

Purpose: Standardized uptake value(SUV) has been widely used as a quantitative metric of uptake in PET/CT for diagnosis of malignant tumors and evaluation of tumor therapy response. However, the SUV depends on various factor including PET/CT scanner specifications and reconstruction parameter .The purpose of this study is to validate a EQ PET to harmonize SUVs across different PET/CT systems
Methods: First, NEMA IEC body phantom data were used to calculate the EQ filter for OSEM3D with PSF and TOF reconstruction from three different PET/CT systems in order to obtain EANM compliant recovery coefficients of each spheres. And ACR phantom was scanned for patient protocol from three different PET/CT scanners. The BIO PET/CT images were reconstructed with a OSEM3D+PSF reconstruction, images of the MCT40 and MCT64 PET/CT were reconstructed with a OSEM3D+PSF, OSEM3D+TOF, OSEM3D+PSF+TOF. Post reconstructions, the proprietary EQ filter was applied to the reconstruction data.
Maximum value of activity was measured within volume of interest(VOI) in the each cylinder and variability of Recovery coefficient(RC) was compared.
RC can be estimated by ratio of measured to true activity concentration for cylinders of different volume and coefficient variability(CV) value of RC for each cylinder was compared.
Results: For the ACR phantom studied, the mean values of coefficient variability(CV) for OSEM3D+PSF, OSEM3D+TOF and OSEM3D+PSF+TOF reconstructions were 6.94%, 5.95% and 8.90% respectively for recovery coefficient
Application of the proprietary EQ filter, the mean values of Coefficient variability(CV) for OSEM3D+PSF, OSEM3D+TOF and OSEM3D+PSF+TOF reconstructions were 4.25%, 1.30% and 2.13% respectively for recovery coefficient
Conclusion: This study indicates that CV values of RC were decreased after applying EQ PET for different PET/CT system. Therefore, EQ PET will be expected to harmonize SUV when the patient is scanned on different devices.

#PET/CT #표준섭취계수(SUV) #EQ PET

Ⅰ. 연구 목적 1
Ⅱ. 연구 배경 2
1. PET/CT 2
2. SUV (Standardized Uptake Values) 5
3. EQ. PET 5
Ⅲ. 연구 대상 및 방법 8
1. PET/CT 8
2. EQ. PET 설정 10
1) Cross calibration 10
2) NEMA IQ phantom 실험 14
(1) NEMA IQ Phantom 제작 15
(2) NEMA IQ Phantom 영상 획득 15
(3) NEMA IQ Phantom 영상 재구성 15
(4) 영상보정 18
3) EQ filter 값 산출 20
3. ACR phantom 실험 27
1) ACR phantom 제작 28
2) ACR phantom 영상 획득 28
3) ACR phantom 영상 재구성 및 보정 28
4. Recovery coefficient 분석 30
Ⅳ. 연구 결과 31
1. Recovery coefficient 비교 평가 31
Ⅳ. 결론 38
참고 문헌 39
Abstract 41
감사의 글 43

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